人教版高中物理选择性必修第二册第5章传感器第3节利用传感器制作简单的自动控制装置课件（33页PPT）

(课件网) 第五章　传感器 第3节　利用传感器制作简单的自动控制装置 1.进一步理解常用传感器的工作原理及应用。 2.学会利用传感器制作自动控制装置。 学习任务一 实验1　门窗防盗报警装置 教材新知梳理 一、实验目的 1. 了解门窗防盗报警装置的工作原理。 2. 了解干簧管和继电器的特点及在装置中的作用。 二、实验原理 1. 干簧管 （1）特点：感知磁体磁场是否存在的传感器。 （2）作用：将磁场的存在与否转换为电路的通断。 2. 继电器 （1）特点：继电器线圈中有电流通过时，开关与触点a接通；无电流时，开 关与触点b接通。 （2）作用：将继电器中电流的有无转换为指示灯和蜂鸣器电路的控制，相 当于一个自动的双向开关。 3. 实验电路 4. 工作原理 闭合开关S，系统处于防盗状态，当门窗紧闭时，磁体M使干簧管处于导通 状态，继电器使动触点c与触点a接通，发光二极管LED发光。当门窗开启 时，磁体离开干簧管，干簧管失磁断开，继电器被断电，使开关转换为c、b 接通，蜂鸣器H发声报警。 三、实验器材 干簧管SA、继电器、发光二极管LED、电阻R（330 Ω）、蜂鸣器H、电源、 小磁体、开关等。 四、实验步骤 1. 连接电路前，要先判断一下干簧管是否可以正常工作。用磁体直接靠近干 簧管，观察簧片能否正常动作。 2. 确定各元件可以正常工作后，按照实验电路图连接电路。 3. 接通电源后，将磁体靠近和离开干簧管，分别观察实验现象。 关键核心突破 【典例1】小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所 示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器 的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器 的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压U1＝3 V， 继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为30 Ω。 当线圈中的电流大于等于50 mA时，继电器的 衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻 值随温度变化的图像。 （1）由图乙可知，当环境温度为40 ℃时，热敏电阻阻值为 Ω。 解析：（1）由题图乙可知，当环境温度为40 ℃时，热敏电阻阻值为70 Ω。 70　 （2）由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将 ，继电器 的磁性将 。 解析：（2）分析题图乙发现：温度升高时，热敏电阻阻值减小。 根据欧姆定律，热敏电阻阻值减小，电路中电流就会增大，电磁铁的磁性就 会增强。 减小　 增强　 （3）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱 （选填“A”或“B”）相连。 解析：（3）因当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分 离，警铃响，所以，警铃的接线柱C应与接线柱B相连，指示灯的接线柱D应 与接线柱A相连。 B　 （4）请计算说明，环境温度在 范围内时，警铃报警。 t≥80 ℃　 一、实验目的 1. 了解光控开关的工作原理。 2. 练习利用光控开关制作自动控制设备。 学习任务二 实验2　光控开关 教材新知梳理 二、实验原理 1. 晶体三极管 （1）两种类型 （2）三个电极 ①发射极e；②基极b；③集电极c。 （3）重要特性 ①从基极输入一个较小的电流，就会在集电极获得较大的电流，这就是三极 管的电流放大作用。 ②在控制电路中具有完成断路和接通的开关作用。 2. 光控开关 （1）电路图（如图甲） （2）工作原理 当光照较强时，RG较小，加在基极上的电压较小，三极管不导通，LED不 亮；当光线较弱时，RG阻值增大，加在基极上的电压增大，当达到一定程度 后，三极管被导通，发光二极管LED开始发光。 3. 光控开关控制电路 （1）电路图（如图乙） （2）工作原理 当环境光比较强时，光敏电阻RG的阻值很小，三极管不导通，继电器所在的 回路相当于断路；当环境光线比较暗时，光敏电阻RG阻值较大，三极管 ... ...